摘 要：IEC 61850是新一代变电站自动化通信网络标准，规定采用以太网作为变电站自动化系统的通信网络。工业以太网交换机作为数字化变电站自动化系统中的关键设备，它起到非常重要的作用。本文论述了IEC61850标准、数字化变电站自动化系统的特点及其对工业以太网交换机的要求，介绍了我公司自主研发的基于光纤通信方式的工业以太网交换机的设计及其在数字化变电站的应用方案。
关键词：IEC 61850；数字化变电站自动化系统；工业以太网交换机；应用
0引言
IEC61850标准是世界上统一的变电站
自动化系统结构和数据通信的国际标准。经过国调中心组织的6次IEC61850互操作试验，中国已经从标准研究阶段过渡到工程应用阶段，并已有多个基于IEC 61850标准的变电站投入运行
[1]。
数字化变电站通信网络必须满足实时性、可靠性、安全性和扩展性的特殊要求，光纤通信凭借其带宽宽、可靠性高、保密性强、抗干扰能力好及传输距离远等优点，成为数字化变电站中理想的通信方式。
工业以太网交换机作为数字化变电站通信网络的关键设备，IEC61850-3对其提出了严酷的要求，使其能在各种恶劣工业环境下长期稳定、可靠、安全应用，为数字化变电站保驾护航。基于光纤通信方式的工业以太网交换机在数字化变电站中的应用研究将对变电站
自动化水平的进一步提高产生积极的促进作用。
1 IEC 61850简介
IEC61850《变电站网络与通信协议》标准是由国际电工委员会第57技术委员会
(IECTC57)负责制定的，于2004年颁布。它是新一代的变电站
自动化通信网络标准，其主要目的是使不同厂家的
智能电子设备（IED）之间通过相同标准实现互操作和
信息共享。IEC61850系列标准共10大类、14个标准，作为基于网络通信平台的变电站国际标准，它的发展方向是实现“一个世界、一种技术、一个标准”
[2]。
IEC61850标准将变电站通信体系分为变电站层、间隔层和过程层
[3]，如图1所示。各层内部和各层之间通过高速以太网实现
信息共享。
Fig.1 information leveling in substation automation system
2 数字化变电站
自动化系统的特点及其对工业以太网交换机的要求
数字化变电站是指遵循IEC61850标准的变电站，其主要特征是
: “一次设备智能化，二次设备网络化，符合IEC61850标准”。
(1)
智能化的一次设备：一次设备被检测的信号回路和被控制的操作驱动回路，采用微处理器和光电技术设计，变电站二次回路中常规的继电器及其逻辑回路被可编程控制器代替，常规的强电模拟信号和控制电缆被光电数字和光纤代替。
(2)网络化的二次设备：变电站内常规的二次设备，如继电保护装置、测量控制装置、防误闭锁装置、远动装置、故障录波装置、电压无功控制、同期操作装置以及正在发展中的在线状态检测装置等全部基于标准化、模块化的微处理机设计制造，设备之间的连接全部采用高速的网络通信，二次设备不再出现功能装置重复的I/O现场接口，通过网络真正实现数据共享、资源共享，常规的功能装置变成了逻辑的功能模块。
(3)自动化的运行管理系统：变电站运行管理自动化系统应包括电力生产运行数据、状态记录统计无纸化、
自动化；变电站运行发生故障时，能及时提供故障分析报告，指出故障原因及处理意见；系统能自动发出变电站设备检修报告，即常规的变电站设备“定期检修”改为“状态检修”。
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